近日，生物所作物生物技术育种创新团队通过重塑陆地棉花瓣基斑，提高传粉昆虫到访率，为提升棉花三系杂交制种效率提供了新思路。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志 (Plant Biotechnology Journal)》上。

三系杂交技术是作物育种史上的重大突破，促进了作物产量的飞跃。由于杂种优势的利用，三系杂交棉可以大幅提高纤维产量和品质、快速聚合抗性性状，是棉花产业“提质增效”的重大关键技术。本世纪初，作物生物技术育种创新团队合作创制了三系抗虫棉育种体系，并育成银棉2号等国审三系杂交棉品种，增产20%左右。但是由于棉花花期持续时间达30天以上，不能集中授粉，近年来持续升高的人工成本不断推高杂交制种成本，成为棉花三系技术利用的障碍。

本研究从海岛棉中克隆到一个控制瓣基斑形成的关键基因GbBM，该基因在陆地棉进化过程中发生突变而失去功能。研究发现，GbBM通过直接与黄酮类物质合成基因GbCHS、GbFLS、GbDFR和GbANS启动子结合，进而调控花瓣基斑的形成。利用该基因恢复陆地棉花瓣基斑性状后，可以显著提升传粉昆虫到访率，并提高三系杂交种的产量。该研究为加强昆虫传粉提升杂交种制种效率提供了一个新的思路，有望解决棉花三系杂交制种中人工集中授粉效率低、成本高的问题。

生物所博士后Muhammad Ali Abid (穆哈麦德˙阿里˙阿比德)和魏云晓助理研究员为本文的共同第一作者，梁成真研究员、张锐研究员和中科院遗传发育所储成才研究员 (现任职华南农业大学农学院) 为共同通讯作者。该研究得到国家转基因重大专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划、和中国农科院创新工程资助。

图1 重塑陆地棉花瓣基斑提高传粉昆虫到访率和杂交种产量

(a)陆地棉和海岛棉花形态。(b)传粉昆虫平均到访次数。(c-d)昆虫介导授粉下三系杂交种产量(c)、单株铃数(d)，籽棉产量(e)。

    论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13805